Költséghatékony adszorbensek és vízszűrő töltetek kifejlesztése kockázatos gyógyszermaradványokra

Projekt címe: Költséghatékony adszorbensek és vízszűrő töltetek kifejlesztése kockázatos gyógyszermaradványokra
Projekt azonosítószáma: 2020-1.1.2-PIACI-KFI-2021-00309
Kedvezményezett: Hegykői Mezőgazdasági Zrt
Konzorcium partnerei: CSILLAGÁSZATI ÉS FÖLDTUDOMÁNYI KUTATÓKÖZPONT és PANNON EGYETEM
Helyszín: 9437 Hegykő, Petőfi Sándor utca 10
Összköltség: 1 195 277 660 Ft (azaz egymilliárd-százkilencvenötmilliókétszázhetvenhétezer-hatszázhatvan forint)
Támogatás összege: 776 082 939 Ft (azaz hétszázhetvenhatmillió-nyolcvankétezer-kilencszázharminckilenc forint)
Támogatási intenzitás: 64,93%
A projekt kezdete: 2021.08.13.
A projekt várható befejezése: 2025.08.12.
Elérhetőség: ugyvitel@hegykort.hu
Irányító hatóság: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal
Közreműködő szervezet: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal

Projekt szakmai tartalma:

Bár számos kutatás célozza a különböző típusú felszíni vagy felszín alatti vizekben található szerves mikroszennyezők, így a gyógyszermaradványok koncentrációjának csökkentését, az új típusú szennyezők eltávolításának területén a tudomány és a szakmai üzemeltetés nemzetközi helyzetét figyelembe véve kevés a működő megoldás vagy termék. A kifejlesztett új technológiák nagy része rendkívül költségigényes vagy nem kellően biztonságos (pl. toxikus melléktermékek képződhetnek), vagy csak kis mennyiségű vizet képesek kezelni. Ugyanakkor a vizekbe jutó kockázatos mikroszennyezők esetében – a környezeti monitoring kiterjesztésével párhuzamosan – a közeljövőben új határértékek megállapítása, illetve a jelenlegiek szigorítása várható. Az igényekre reflektálva a Hegykői Mezőgazdasági Zrt. vezetésével, a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) és a Pannon Egyetem együttműködésével megvalósuló projekt célja a stabil, lassan lebomló, a környezetre és az emberi egészségre is kockázatos, gyakran rákkeltő gyógyszermaradványok, valamint lehetőség szerint egyéb szerves mikroszennyezők eltávolítása a vízből. A projekt keretében több lépésben, elsősorban preparált zöldhulladékból, úgynevezett bioadszorbensekből készülő szűrőtölteteket és technológiát fejlesztünk, amit a tisztított szennyvizek, a felszíni vizek, és az öntözővizek tisztításban egyaránt alkalmazni lehet. A töltetekhez szükséges adszorbens alapanyagokat a Hegykői Mezőgazdasági Zrt. biztosítja, a Pannon Egyetemen és a CSFK-ban a batch-scale kísérletek mellett technológiai demonstrátort építünk és tesztelünk, majd az adszorpciós mérések tapasztalatai alapján megtervezzük a végleges tölteteket és a prototípust. A fejlesztés nemzetközileg versenyképes középvállalati, egyetemi és a kutatóközponti tudásbázisra épít, és nemzetközi szintű tudományos eredmények mellett több új, magas presztízsű munkahelyet teremt. A projekt végén olyan prototípus jön létre, amit szabadalmaztatunk. A projekt keretében létrejövő technológia mind az előállítás, mind az üzemeltetés tekintetében piacképes és költséghatékony alternatívát jelent, és a jelenleg is üzemelő szennyvíz-kezelők, vagy más vízfelhasználók (ivóvíz, öntözési víz, halászati víz), valamint ipari üzemek technológiáihoz is illeszthető lehet. A fenntarthatóságot biztosítja, hogy a termék piaci értékesítése során jelentős árbevétel keletkezik a partnereknél. A költséghatékony víztisztító technológia iránt különösen azokban az országokban mutatkozik többmillió eurós kereslet, ahol a vízhiány miatt már sokszor tisztított szennyvízből öntöznek, ilyen pl. a Mediterrán térség és Izrael, de Közép-Európa is egyre inkább rászorul új nyári vízforrások alkalmazására.

Projekt célja:

A projekt célja új költséghatékony adszorbensek, ezen alapuló piacképes vízszűrő töltetek, kapcsolódó technológia és szolgáltatás-rendszer kifejlesztése a legkockázatosabb gyógyszerszármazékokra. Egy olyan, nemzetközi jelentőségű fejlesztés elvégzését és a keletkezett termékek hazai, valamint nemzetközi piacra vitelét célozzuk a projekt keretében, amelyben a kutatás-fejlesztésért felelős partnerek (Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont-CSFK, Pannon Egyetem-PE) mellé az alapanyaggyártásért és a termékforgalmazásért felelős piaci szereplőként lép be a Hegykői Mezőgazdasági Zrt.
A munka során a legtöbb víztípusban, így az ivóvizekben is kimutatható, legkockázatosabb gyógyszerszármazékok adszorpciójának vizsgálata történik különböző költséghatékony és „zöld” adszorbenseken (elsősorban mezőgazdasági és takarmányozási melléktermékek, hulladékok, hasznosítatlan vagy nem megfelelően hasznosított termények, termékmaradványok). Ezek alapján adszorpciós anyagok, töltetek fejlesztését, majd különböző víztestekre, víztípusokra vonatkozó töltethasználati eljárásfejlesztéseket tervezünk a gyógyszerszármazékok eltávolítása céljából.
Megcélzott víztípusok:
•    tisztított szennyvíz (ipari szennyvíztisztítók telepei, kommunális telepek, állattartó telepek)
•    felszíni víz, ezen belül öntözővíz, halászati célú vizek (halastavak)
•    ivóvíz célú vízkivételek (élelmiszeripar (Food&Beverage), „prémium” vízkitermelés)
A víztípusokhoz különböző piaci szegmensek tartoznak, amelyeket külön fejezetben értékelünk.
A gyógyszerszármazékok mellett vizsgáljuk egyes más szerves és szervetlen szennyezők eltávolításainak hatékonyságát is (pl. mikroműanyagok, fémek, magas össz-só tartalom).

A projekt megalapozásaként 2016 és 2019 között a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) vezetésével, az NKFI Alap támogatásával zajlott le az Egyes endokrin diszruptorok kockázatai és kockázatcsökkentési módszerek a budapesti várostérségben (NVKP_16-1-2016-0003) c. projekt. A projekt felmérte a felszíni vizekbe és azon keresztül az ivóvizekbe, illetőleg az öntözővizekbe jutó legkockázatosabb gyógyszerszármazékokat, valamint adszorpciójuk lehetséges módjait. Az alapkutatási eredményeket a kutatók a legrangosabb nemzetközi szaklapokban publikálták és publikálják. A projekt eredményeként már termékfejlesztések is kezdődtek, amit a BWS Budapesti Vízipari Expo-n mutattak be. Az eddigi eredményeket összefoglaló honlapok, hírek:
http://geohidrobma.mtafki.hu/
http://www.cleareadywater.com/
https://elkh.org/hirek/a-gyogyszermentes-vizekert-egy-rendhagyo-kutatas-fejlesztesi-program-a-csfk-ban/
2020-ban az MTA kutatóintézeteit átvevő Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) a legkockázatosabb gyógyszerszármazékok adszorpciójának kutatását és a megindult termékfejlesztéseket kiemelt kutatási projektté nyilvánította, a témával 2020-tól külön Főigazgatói Kutatócsoport foglalkozik a CSFK-ban. Ennek keretében 9 db gyógyszermaradvánnyal (carbamazepine, lamotrigine, lidocaine, tramadol, diclofenac, 17-etinil-ösztradiol, oxazepam, amoxicillin, ciprofloxacin) kezdődtek meg az első megkötési kísérletek, az aktív szénen kívül különféle NOM (natural organic matters) tartalmú talajokon, szalmabriketten, bioszénen, gombakomposzton, faszénen, illetve – kontrollként – kereskedelmi forgalomban kapható vízszűrő tölteteken is. A jelen projekt célja ezeknek a gyógyszerszármazékoknak immár nemcsak aktív szénen, hanem ennél olcsóbb, mezőgazdasági termékekből és hulladékból is előállítható, úgynevezett low-cost adsorbent anyagokon történő megkötése, az eredmények alapján vízszűrő-töltetek, technológia és a ráépülő szolgáltatás-rendszer kifejlesztése.
Egy adott technológiai fejlesztés állapotának, előrehaladásának leírására alkalmas a TRL (Technology Readiness Level) osztályozás. A mutató az adott fejlesztés készültségi fokát jelzi 1-től 9-ig, a felfedezéstől az újítás megvalósulásáig. Jelenleg a TRL 4. szintjén áll a projekt (laboratóriumi tesztelés), ahonnan a jelen pályázat segítségével célunk a TRL 8-9. fokának elérése, prototípus kifejlesztése majd a termékek piacra vitele.
A környezeti és egészségügyi kockázatok csökkentésének nemzetközi fontosságára való tekintettel a jelenleg a CSFK-ban zajló termékfejlesztést, az üzleti tervezést és a szponzorációt 2020 őszétől az EIT (European Institute of Innovation & Technology) és a General Electric által támogatott Health Venture Lab hálózata is segíti a Reactor Program keretében. A CSFK-n belül végzett kutatás-fejlesztési tevékenységet erősíti meg a Pannon Egyetem belépése a termékfejlesztésbe. Ezáltal gyorsíthatók, időben jobban ütemezhetők az elvégzendő alkalmazott kutatási és kísérleti fejlesztési tevékenységek (pl. antibiotikumok beemelése, mikrobiológia, deszorpció). Nagyon fontos a kísérletekhez, majd a kifejlesztendő termékekhez a megfelelő alapanyag folyamatos biztosítása, illetve a már kész termékek, szolgáltatások minél szélesebb disztribúciója; ezt szolgálja a Hegykői Mezőgazdasági Zrt. belépése a konzorciumba.